BE1025341B1 - Méthode pour structurer un substrat - Google Patents

Méthode pour structurer un substrat Download PDF

Info

Publication number
BE1025341B1
BE1025341B1 BE2017/5455A BE201705455A BE1025341B1 BE 1025341 B1 BE1025341 B1 BE 1025341B1 BE 2017/5455 A BE2017/5455 A BE 2017/5455A BE 201705455 A BE201705455 A BE 201705455A BE 1025341 B1 BE1025341 B1 BE 1025341B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
light beam
substrate
mirror
outgoing light
optical system
Prior art date
Application number
BE2017/5455A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1025341A1 (fr
Inventor
Paul-Etienne Martin
Anne Henrottin
Sébastien Estival
Axel Stefan M Kupisiewicz
De Campos Jose-Antonio Ramos
Original Assignee
LASER ENGINEERING APPLICATIONS S.A. en abrégé LASEA S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LASER ENGINEERING APPLICATIONS S.A. en abrégé LASEA S.A. filed Critical LASER ENGINEERING APPLICATIONS S.A. en abrégé LASEA S.A.
Priority to BE2017/5455A priority Critical patent/BE1025341B1/fr
Priority to PCT/EP2018/067126 priority patent/WO2019002301A1/fr
Priority to CN201880041046.4A priority patent/CN110891730B/zh
Priority to JP2019570388A priority patent/JP7245791B2/ja
Priority to US16/624,116 priority patent/US11267072B2/en
Priority to KR1020197037403A priority patent/KR102509189B1/ko
Priority to EP18732798.6A priority patent/EP3645207B1/fr
Publication of BE1025341A1 publication Critical patent/BE1025341A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of BE1025341B1 publication Critical patent/BE1025341B1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
    • B23K26/048—Automatically focusing the laser beam by controlling the distance between laser head and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1632—Laser beams characterised by the way of heating the interface direct heating the surfaces to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/028—Non-mechanical surface pre-treatments, i.e. by flame treatment, electric discharge treatment, plasma treatment, wave energy or particle radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

Méthode pour structurer un substrat (11) et comprenant les étapes de : - fournir un dispositif (100) comprenant une source lumineuse (33), un système optique (2) pour obtenir, un faisceau lumineux sortant (7) spatialement décalé par rapport au faisceau lumineux entrant (1), et apte à modifier ce décalage spatial, des moyens de focalisation (9) pour focaliser le faisceau lumineux sortant (7), un porte substrat (59), un dispositif de déplacement (60) pour générer un mouvement (41) entre le faisceau lumineux sortant (7) et le substrat (11) ; - fournir et poser le substrat (11) sur le porte substrat (59) ; - graver le substrat avec le faisceau lumineux sortant (7) focalisé ayant un angle d'attaque (107) supérieur à 1° pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant (7) et faisceau lumineux entrant (1) imposé par le système optique (2).

Description

Méthode poor structurer un substrat
Domaine technique [Ö0D1] Selon un premier aspect, l’invention concerne une méthode de structuration d’un substrat. L’invention concerne aussi une méthode d’assemblage de deux matériaux différents, un ensemble comprenant un dispositif pour structurer un substrat et ledit substrat, un système d’assemblage de deux matériaux différents, et un substrat structuré selon la méthode de structuration du premier aspect de l’invention.
Art antérieur [0002] Il est connu de structurer un substrat afin d’en modifier les propriétés de surface et notamment dans le but de réaliser un assemblage avec un deuxième matériau. Une modification de surface consiste par exemple a augmenter la surface de contact entre un substrat et un deuxième matériau. L’augmentation de la surface de contact nécessite par exemple une structuration de ia surface du substrat avec des moyens mécaniques, chimiques et ou optiques.
[0003] La structuration de la surface d’un substrat en vue de sa mise en contact avec un deuxième matériau est alors utilisée pour améliorer les performances mécaniques de l’assemblage.
[0O04] Une limitation de l'augmentation de ia surface de contact entre un substrat et un deuxième matériau sans ajout de matière intermédiaire est d’augmenter uniquement le nombre de liaisons interatomiques ou intermoléculaires. Dans ie cas d’un substrat et d’un deuxième matériau formant des liaisons interatomiques ou intermoléculaires faibles, une augmentation de la surface de contact entre un substrat et un deuxième matériau ne permet pas en général d’obtenir un bon assemblage.
Résumé de l’mvention
BE2017/5455 [0005] Selon un premier aspect, un des buts de l'invention est de proposer une méthode de structuration d’une surface d’un substrat, le substrat pouvant par la suite être assemblé par sa surface structurée à un 5 deuxième matériau, l’ensemble présentant de meilleures propriétés mécaniques d’adhésion et notamment un meilleur ancrage mécanique du deuxième matériau dans les structures formées en surface. À cet effet, l'invention propose selon un premier aspect, une méthode de structuration d’un substrat ayant une surface supérieure, ladite méthode comprenant les 10 étapes suivantes :
a) fournir un dispositif comprenant :
- une source lumineuse pour générer un faisceau lumineux entrant de structuration apte à usiner la surface supérieure du substrat ;
- un système optique pour obtenir, à partir dudit faisceau lumineux entrant, un faisceau lumineux sortant spatialement décalé par rapport audit faisceau lumineux entrant, ledit système optique étant apte à modifier le décalage spatial entre ledit faisceau lumineux entrant et ledit faisceau lumineux sortant ;
- des moyens de focalisation pour focaliser ledit faisceau lumineux sortant ;
- un porte substrat ;
- un dispositif de déplacement pour générer un mouvement relatif entre ledit faisceau lumineux sortant et ledit porte substrat ;
b) fournir et poser ledit substrat sur ledit porte substrat de sorte à présenter vers iesdits moyens de focalisation sa surface supérieure caractérisée par une normale ;
c) générer avec la source lumineuse le faisceau lumineux entrant ;
d) générer à partir du faisceau lumineux entrant lors de son passage dans le système optique, puis au travers des moyens de focalisation, un faisceau lumineux sortant focalisé décrivant
B E2017/5455 avec la normale de la surface supérieure du substrat au niveau d’un peint de focalisation du faisceau lumineux sortant un angle d’attaque supérieur à 1°, de préférence supérieur à 3e, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant et faisceau lumineux entrant imposé par ie système optique ;
e) initier un mouvement relatif entre le porte substrat supportant le substrat et ie faisceau lumineux sortant focalisé afin de graver un motif à partir de ia surface supérieure du substrat, le motif formé comprenant une cavité dans le substrat débouchant par une ouverture au niveau de la surface supérieure du substrat.
[0ÔD6] La méthode de l’invention permet de créer un motif dont la ou les cavités présentent une conicité négative à partir de la surface supérieure vers l’intérieur du substrat. Même si te terme de ‘conicité négative’ peut être compris par un homme du métier, il est décrit plus tard, notamment lors de ia discussion des figures. Un tel profil du motif structuré et plus particuliérement de sa ou ses cavités permet d’obtenir un ensemble ‘substrat structuré r deuxième matériau’ qui présente une meilleure adhésion en favorisant notamment l’ancrage mécanique du deuxième matériau dans la ou les cavités.
[0007] De préférence, le dispositif utilisé par la méthode de l’invention permet de réaliser des trous (ou cavités) traversants et/ou non traversants. De préférence, la source lumineuse génère un faisceau lumineux entrant de structuration pulsé. De préférence, tes puises du faisceau lumineux entrant de structuration ont une durée de moins de 1000ns, plus préférentiellement comprise entre 1O'itts et 10'es, encore plus préférentiellement entre 1Q us et 10~s. Par exempte, le faisceau lumineux entrant de structuration est apte graver des trous et des rainures, traversant ou non traversant. De préférence la surface supérieure est essentiellement plane. De préférence, le faisceau lumineux sortant focalisé est apte à graver ia surface supérieure du substrat.
B E2017/5455 [0008] Dans te cas d’une méthode de structuration ou d’usinage avec des impulsions uitracourtes et un faisceau iumineux sortant arrivant sur ia surface du substrat avec un angte du faisceau lumineux sortant focalisé et une normale de te surface supérieure du substrat nul, alors la structuration ou l’usinage réalisé présente nécessairement un diamètre entrant plus grand que ie diamètre plus en profondeur dans l’épaisseur du substrat. Cette caractéristique de forme de structuration ou d’usinage est inhérente à la méthode de structuration ou d’usinage avec des impulsions ultracourtes et un angle de faisceau lumineux sortant nul avec ia surface du substrat 10 ainsi qu’au profil d’intensité du faisceau laser utilisé. L’avantage du dispositif utilisé par la méthode de l’invention pour structurer un substrat par rapport à une méthode de structuration ou d’usinage avec des impulsions ultracourtes et un angle de faisceau lumineux sortant nul avec la surface du substrat est de permettre au faisceau lumineux sortant d’arriver sur la 15 surface du substrat avec un angle contrôlé entre le faisceau lumineux sortant focalisé et une normale de la surface supérieure du substrat afin de former des structures en surface du substrat ayant de préférence une conicité négative et permettre ainsi de favoriser l’ancrage d'un deuxième matériau dans celtes-cî.
2Q [0GÖ9] Le dispositif utilisé par la méthode de l’invention permet notamment d’usiner des matériaux en contrôlant l’angle de structuration ou angle de gravure afin d’obtenir des angles de gravure contrôlés en fonction du matériau et du laser utilisé par exempte. Le dispositif utilisé par la méthode de l'invention permet par exemple d’obtenir des faces de gravure 25 perpendiculaires avec la surface du substrat usiné. Oe dispositif permet d'obtenir des faces de gravure ayant un angte choisi par rapport à la surface du substrat. Une face de gravure ou de structuration est ia face formée lors de l’usinage pour graver un substrat. De préférence, l'angle de ia gravure ou de la structuration a une conicité négative lorsque la 30 structuration ou l’usinage permet d'enlever de ia matière en dessous de la
B E2017/5455 surface par laquelle la pièce est usinée et pas uniquement à l'aplomb de l’endroit par lequel la pièce est usinée ou structurée.
[0010] De préférence, l’angle d’attaque supérieur à Γ et plus préférentiellement supérieur à 3e, est vrai pour tout décalage spatial du faisceau lumineux sortant par rapport au faisceau lumineux entrant imposé par le système optique.
[0011] Les lasers sont de préférence définis par un faisceau de type gaussien. Un faisceau gaussien est particulièrement adapté à l’usinage de matériaux. Un faisceau gaussien dans un milieu homogène est un faisceau kmneux qui possède une distribution gaussienne de l'intensité perpendiculairement à sa direction de propagation. Dans le cas d’un faisceau laser gaussien, l’intensité du faisceau est plus importante au centre du faisceau laser que sur ses bords, [Ö012] Lors du passage d’un faisceau laser présentant un profil d’intensité gaussien à travers des moyens de focalisation, par exemple une lentille de focalisation ou un objectif téiéeentrique, le faisceau laser est de préférence focalisé en une tâche focale ou tâche de focalisation, c'est-àdire un endroit où la densité du faisceau laser est la plus importante. Une tâche de focalisation est préférentiellement désignée par un point de focalisation.
[0013] La memode de l’invention permet d’obtenir un substrat structuré avec une conicité négative pour réaliser un assemblage avec un deuxième matériau, l'assemblage ainsi obtenu présentant de meilleures propriétés mécaniques qu'avec un substrat non structuré. La structuration du substrat avec une conicité négative permet d’améliorer les propriétés mécaniques cio l’assemblage, de préférence en traction, arrachement, cisaillement et pelage.
[0014] L’avantage de la méthode de l’invention est de pouvoir usiner ou structurer de grandes surfaces, de l’ordre de plusieurs mm2 à plusieurs
BE2017/5455 dizaines de cm2, avec uns largeur de structuration de par exemple 100 μm avec une répétition tous les 200 μm. En contrôlant l'angle d’attaque et eu le positionnement du substrat par rapport au faisceau lumineux sortant focalisé, l’ensemble selon l’invention permet de réaliser une structuration de la surface, un trou, une gravure ou une découpe du substrat avec une conicité contrôlée : positive, nulle ou avec une conicité négative.
[0015] De préférence, la cavité comprend :
- au niveau de son ouverture sur la surface supérieure du substrat, une première et une deuxième extrémités définies dans un plan essentiellement perpendiculaire à la surface supérieure du substrat,
- une largeur d’ouverture définie par une distance entre la première et deuxième extrémités de l’ouverture, la largeur d’ouverture étant strictement inférieure à une largeur maximale de cavité, définie essentiellement parallèlement à ia largeur d’ouverture dans l’épaisseur du substrat.
[0018] De préférence, l’extension de l’ouverture mesurée essentiellement perpendiculairement à l’épaisseur augmente quand on s’éloigne de la surface supérieure vers l’intérieur du substrat.
[0017] De préférence, la cavité est caractérisée par un angle de conicité négative compris entre O':' et 7°, plus préférentiellement entre 0,01 ° et 5”, l'angle de conicité négative étant défini entre la normale à la surface supérieure du substrat et une droite passant par ia première extrémité de la largeur d’ouverture.
[0018] De préférence, la surface supérieure du substrat est gravée de manière non-traversante.
[0019] Selon un mode de réalisation préféré, le système optique comprend :
un miroir :
B E2017/5455 «ayant une surface de réflexion essentiellement plane définie par une normale pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi Issu d’un premier faisceau lumineux incident provenant dudit faisceau lumineux entrant, o mobile ;
~ des moyens d’entrainement pour déplacer le miroir mobile ;
- un système de redirection :
o positionné par rapport au miroir pour obtenir à partir du premier faisceau lumineux réfléchi, un deuxième faisceau lumineux incident au miroir, pour obtenir le faisceau lumineux sortant à partir d’une réflexion du deuxième faisceau lumineux incident sur le miroir mobile, [0Ö2Ü] Par exemple un avantage de ce mode de réalisation du dispositif utilisé dans la méthode de l’invention est de permettre l'usinage ou la structuration selon une ou deux dimensions afin d’obtenir une structuration selon une ligne, par exemple pour graver une structure décrivant un angle particulier avec la surface du substrat. Un autre avantage de ce mode de réalisation du dispositif utilisé par la méthode de l’invention est de pouvoir prendre en compte ou de corriger la nonhomogénéité du profil d’intensité du faisceau laser utilisé, [0021 ] Dans un autre mode de réalisation préféré, la cavité comprend :
- au niveau de son ouverture sur la surface supérieure du substrat, une première et une deuxième extrémités définies dans un plan essentiellement perpendiculaire â la surface supérieure du substrat,
- une largeur d’ouverture définie par une distance entre ia première et deuxième extrémités de l’ouverture,
- une largeur de cavité définie essentiellement parallèlement à la largeur d’ouverture qui est essentiellement décroissante â partir de la surface supérieure le long de l’épaisseur du substrat.
B E2017/5455 [0022] Par exempte des cavités ayant une largeur de cavité définie essentiellement parallèlement à la largeur d’ouverture qui est essentiellement décroissante à partir de la surface supérieure le long de l’épaisseur du substrat sont obtenues grâce à un décalage du faisceau lumineux sortant en amont des moyens de focalisation selon un seul axe ou selon deux axes. Par exemple ces cavités peuvent être obtenues avec un miroir fixe et un système de défection permettant de décaler le faisceau lumineux sortant en amont des moyens de focalisation selon un axe ou deux axes, Ces cavités ou rainures étant obtenu avec un angle d’attaque du faisceau laser focalisé fixe par rapport à la normale au substrat, Dans ce mode de réalisation de l’invention, une orientation du miroir permet de de changer l’orientation de la rainure. Dans ce mode de réalisation, tes rainures peuvent être formées avec une précession du faisceau lumineux sortant par rapport à ia surface du substrat ou sans précession.
[Ö023] Selon un autre mode de réalisation préféré le système optique comprend :
- un miroir :
o ayant une surface de réflexion essentiellement plane définie par une normale pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi issu d’un premier faisceau lumineux incident provenant du faisceau lumineux entrant, o mobile tel que sa normale soit apte à décrire une trajectoire dans un espace tridimensionnel ;
le système optique étant configuré de sorte que le premier faisceau lumineux incident et la normale du miroir sont séparés par un angle compris entre 0° et 15° pour toutes les positions et orientations possibles du miroir mobile, de préférence entre 0,010 et 10° et encore plus préférentiellement entre 3° et 8° ;
~ des moyens d'entrainement pour déplacer le miroir mobile ;
- un système de rétro-réflexion :
B E2017/5455 c positionné par rapport au miroir pour obtenir à partir du premier faisceau lumineux réfléchi, un deuxième faisceau lumineux incident au miroir pour toutes tes positions et orientations du miroir, pour obtenir te faisceau lumineux sortant à partir d'une réflexion du deuxième faisceau lumineux incident sur te miroir mobile, et o apte à fournir ie deuxième faisceau lumineux incident sur le miroir, parallèle au premier faisceau lumineux réfléchi pour toutes les positions et orientations possibles du miroir (19) mobile.
premier faisceau lumineux incident et ia normale du miroir sont séparés par
permettre au miroir mobile d’effectuer une rotation autour de laxe de rotation.
[0Ö26] De préférence, te système de rétro-réflexion est mobile en translation par rapport au miroir.
[GÖ27] De préférence, le système optique est configuré pour obtenir en amont des moyens de focalisation et pour toutes les positions et orientations possibles du miroir mobile, un faisceau lumineux sortant apte à décrire dans un plan perpendiculaire à sa direction de propagation principale un cercle ayant un diamètre inférieur à 30 mm ou une ellipse dont ie plus grand axe est inférieur à 30 mm , plus préférentiellement inférieur â 25 mm et encore plus préférentiellement, inférieur â 20 mm, au une ellipse dont te plus grand axe est inférieur à 30 mm, plus
B E2017/5455 préférentiellement inférieur à 25 mm et encore plus préférentiellement, inférieur à 20 mm.
[0028] Le plus grand axe de l’ellipse peut aussi être appelé le plus long diamètre de l’ellipse ou encore le plus grand diamètre.
[0020] De préférence, une modification de la distance entre le système de rétro-réflexion et le miroir est apte à induire une modification dudit diamètre ou dudit plus grand axe.
[0Ö30] De préférence, la variation du diamètre ou du plus grand axe est apte à induire une variation de l'angle compris entre le faisceau lumineux 10 sortant en aval des moyens de focalisation et une normale de la surface supérieure du substrat.
[0031] De préférence, le dispositif comprend en outre un système de deflection positionné entre le système optique et les moyens de focalisation pour décaler le faisceau lumineux sortant. Par exemple un système de déflection est un scanner, par exemple un scanner galvanométrique. Préférentiellement, le système de deflection est positionné en amont des moyens de focalisation.
[0032] De préférence, les moyens de focalisation comprennent un objectif téiéeentrique.
[0033] L’avantage d’utiliser un objectif téiéeentrique pour focaliser te faisceau lumineux sortant est de permettre une si?ucturation eu un usinage avec angle d’attaque du faisceau lumineux sortant focalisé constant pour des variations d’orientation du faisceau lumineux sortant en amont de l'objectif téiéeentrique. De préférence un objectif téiéeentrique est utilisé avec un système de déflection afin de permettre une modification de la position du faisceau lumineux sortant sans pour autant modifier son angle d’attaque.
[0034] De préférence, les moyens de focalisation sont configurés pour focaliser le faisceau lumineux sortant sur la surface supérieure du substrat.
B E2017/5455 [D035] De préférence, tes moyens de focalisation sont configurés pour focaliser le faisceau lumineux sortant dans un pian de focalisation pour toutes les positions et orientations possibles du miroir mobile.
[0036] De préférence, le dispositif comprend en outre un collimateur de faisceau positionné entre la source lumineuse et le système optique, configuré pour être traversé par te faisceau lumineux entrant et pour modifier la convergence du faisceau lumineux entrant, de sorte que la distance entre les moyens de focalisation et le point de focalisation du faisceau lumineux sortant est apte à être modifiée.
[Ö037] De préférence, le système optique est configuré de sorte qu’une projection du faisceau lumineux sortant, dans un plan de focalisation et pour toutes ies positions et orientations possibles du miroir mobile, a un contour extérieur essentiellement circulaire.
[0038] Par exempte, l’intégration du faisceau lumineux sortant en aval du moyen de focalisation lors de sa précession décrit la forme d'un cône avec un angle d’attaque par rapport à la surface du substrat à structurer, usiner ou graver. Par exemple, la précession du faisceau lumineux sortant décrit un déplacement sensiblement circulaire sur Ie substrat à structurer, usiner ou graver.
[0039] De préférence, l’angle d’attaque est compris entre 1° et 15°, de préférence compris entre 2e et 5°, de manière encore préférée entre 3* et 4°, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant et faisceau lumineux entrant imposé par le système optique.
[0Û40] De préférence, le système optique est apte à induire un mouvement de précession du faisceau lumineux sortant focalisé par rapport à la surface supérieure dudit substrat.
[0041] De préférence, les moyens d’entrainement du miroir mobile sont apte** à imposer une vitesse de rotation du miroir comprise entre 1000 et 200000 tours par minute, pius préférentiellement entre 5000 et 100000 tours par minutes et encore plus préférentiellement entre 10000 et 50000
B E2017/5455 tours par minutes et la vitesse de déplacement relatif du substrat par rapport au faisceau lumineux sortant focalisé est comprise entre 500 mm/s et 0.1 mm/s, plus préférentiellement, entre 200 mm/s et 0,5 mm/s et encore plus préférentiellement entre 100 mm/s et 1 mm/s.
[0042] Par exemple, le diamètre du faisceau focalisé au point de focalisation est inférieur ou égal à la largeur d’ouverture de la cavité.
[0043] Selon un deuxième aspect, l’invention propose une méthode d’assemblage d'un substrat avec une pièce et comprenant tes étapes suivantes :
- structurer une surface supérieure du substrat à l’aide d'une méthode selon le premier aspect de l’invention, pour générer une première partie de surface supérieure structurée du substrat comprenant un motif ;
- fournir la pièce dont une surface présente une deuxième partie de surface comprenant un matériau fusible ayant un point de fusion plus bas que le point de fusion de la première partie de surface supérieure structurée du substrat ;
- disposer la première partie de surface supérieure structurée du substrat en contact avec la deuxième partie de surface de la pièce ;
- appliquer une pression de façon à maintenir le contact antre la première partie de surface supérieure structurée du substrat et la deuxième partie de surface de ia pièce ;
- fournir un dispositif de chauffage pour créer une augmentation de température dans le matériau fusible suffisante pour le faire fondre ; et
- chauffer, grâce au dispositif de chauffage, le matériau fusible de manière à atteindre dans le matériau fusible, une température suffisante pour en faire fondre au moins une partie dans le motif de la première partie de surface supérieure structurée du substrat.
BE2017/5455 [0044] Les différentes variantes et avantages décrits pour la méthode selon Ie premier aspect de l’invention s’appliquent à la méthode d’assemblage selon le deuxième aspect, mutadis mutandis.
[0045] De préférence, le dispositif de chauffage est un laser apte à produire un faisceau laser capable de chauffer par irradiation la première partie de surface supérieure structurée du substrat et la pièce est au moins partiellement transparente au faisceau laser. Par exemple le dispositif de chauffage est un laser de soudage. Un meilleur assemblage sera obtenu en adaptant la longueur du faisceau laser avec un maximum du spectre d’absorption du matériau à chauffer. De préférence, la pièce comprend un polymère ou du verre. De préférence, ie matériau fusible de la pièce pénètre dans le motif de la première partie de surface supérieure structurée du substrat par la surface supérieure du substrat.
[0046] De préférence, le matériau fusible de la pièce comprend des monomères et / ou des chaînes de po vmeres, plus préférentiellement un polymère ihermoplastique et encore plus préférentiellement un polymère thermoplastique éiastomère. De préférence, le matériau fusible a au moins une température de transition et. préférentiellement, cette au moins une température de transition est une température de transition vitreuse. Par exemple, le matériau Fusible est chauffé au-delà de sa température de transition vitreuse. Préférentiellement, ladite au moins une température de transition est une température de fusion. Par exemple, le matériau fusible est chauffé au-delà de sa température de fusion.
[0047] Selon un troisième aspect, un des buts de l'invention est de fournir un ensemble comprenant un substrat et un dispositif pour structurer ledit substrat qui peut par la suite être assemblé avec un deuxième matériau et dont l’assemblage avec ce deuxième matériau présente une force d’adhésion ou résistance mécanique plus importante. Une meilleure résistance mécanique étant obtenue grâce à l'angle décrit par les structures à conteste négative formées et la surface du substrat. Les
B E2017/5455 structures à conicité négative formées à la surface du substrat permettent une meilleure adhésion du deuxième matériau avec ie substrat en favorisant notamment l’ancrage mécanique du deuxième matériau dans les structures à conicité négative. A cet effet, l'invention propose, selon ce 5 troisième aspect, un ensemble comprenant un substrat ayant une surface supérieure et un dispositif pour structurer ledit substrat, ledit dispositif comprenant :
~ une source lumineuse pour générer un faisceau lumineux entrant de structuration apte à usiner la surface supérieure du substrat ;
-un système optique pour obtenir, à partir du faisceau lumineux e rsat, un faisceau lumineux sortant spatialement décalé par rapport au faisceau lumineux entrant, le système optique étant apte à modifier le décalage spatial entre le faisceau lumineux entrant et ie faisceau lumineux sortant ;
- des moyens de focalisation pour focaliser le faisceau lumineux sortant ;
- un porte substrat ;
- un dispositif de déplacement pour générer un mouvement relatif entre le- faisceau lumineux sortant et ie porte substrat ;
le substrat étant posé sur ie porte substrat de sorte à présenter vers les moyens de focalisation sa surface supérieure caractérisée par une normale, le dispositif étant configuré de sorte que le- faisceau lumineux sortant focalisé et la normale de la surface supérieure du substrat au niveau d’un point de focalisation du faisceau lumineux sortant sont séparés par un angle d'attaque supérieur à 1°, de préférence supérieur à 3°, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant et faisceau lumineux entrant imposé par ie système optique,
B E2017/5455 [0048] Les différentes variantes et avantages décrits pour tes méthodes selon les premier et deuxième aspects de l’invention s’appliquent à l’ensemble selon te troisième aspect, mutadis mutandis.
[0049] De préférence, te dispositif est configuré de sorte que ledit faisceau lumineux sortant focalisé et une normale de ladite surface supérieure dudit substrat au niveau d’un point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant sont séparés par un angle d’attaque compris entre 1e et 15e, de préférence compris entre 2° et 5°, de manière encore préférée entre 3° et 4°, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant et 10 faisceau lumineux entrant imposé par ledit système optique.
[0050] L’avantage du dispositif compris dans l’invention e<M. de permettre ia focalisation d’un faisceau laser avec un angle d’attaque contrôlé dans deux dimensions. Le dispositif de l’invention permet également l’usinage ou la structuration selon une dimension pour une 15 structuration selon une ligne et penne, egalement ia formation de trous circulaires ou de motifs plus complexes avec un angle d’attaque du faisceau iumineuxde sortie constant.
[0051] L’avantage du dispositif compris dans l’invention et plus particulièrement du système optique est d’être relativement léger et peu 20 encombrant. De plus le décalage latéral en amont du moyen de focalisation et donc l’angle d’attaque sur le substrat peuvent être contrôlés facilement par le positionnement relatif du miroir avec le système de rétro réflexion.
[0852] Un faisceau laser pour te structuration ou l'usinage est de préférence considéré comme ayant un profil d’intensité gaussien. Un 25 faisceau laser focalisé dans un plan signifie que pour plusieurs positions du faisceau laser, la tâche de focalisation est comprise dans ledit plan. De préférence, une tâche de focalisation d’un faisceau laser focalisé comprend une profondeur de champ. Pour plusieurs positions du faisceau laser dans un plan, la tâche de focalisation est comprise dans ledit plan c’est-à-dire
B E2017/5455 qu’une position de ia tâche de focalisation située dans la profondeur de champ de la tâche de focalisation est comprise dans ledit plan.
[0053] De préférence, le plan de focalisation est parallèle à la surface supérieure du substrat. Préférentiellement, le pian de focalisation est 5 confondu avec la surface supérieure du substrat. De préférence, les moyens de focalisation comprennent un axe optique. De préférence, les moyens de focalisations sont une lentille convergente.
[0054] De préférence, ie dispositif de déplacement permet de générer un mouvement linéaire à une vitesse jusqu’à 100 mm/s, plus 10 préférentiellement à une vitesse jusqu’à 50 mm/s et encore plus préférentiellement à une vitesse jusqu’à 25 mm/s.
[0055] Selon un quatrième aspect, l’invention propose un système pour l’assemblage d’un substrat avec une pièce comprenant un matériau fusible ayant un point de fusion plus bas que le point de fusion du substrat, 15 le système comprenant :
~ un ensemble selon ie troisième aspect de l’invention pour structurer une surface supérieure du substrat ;
- un moyen de mise en contact de la pièce avec la surface supérieure du substrat ;
- un moyen de mise en compression ;
- un dispositif de chauffage capable de créer une augmentation de température suffisante dans le matériau fusible pour en faire fondre au moins une partie.
[0056] Les différentes variantes et avantages décrits pour les méthodes 25 selon les premier et deuxième aspects de l'invention et pour l’ensemble selon le troisième aspect de l’invention s’appliquent au système selon ie quatrième aspect, mutadis mutandis.
B E2017/5455 [0057] Selon un cinquième aspect, l’invention propose un substrat ayant une structuration de sa surface supérieure avec une conicité négative obtenu selon la méthode de structuration du premier aspect de l’invention.
[0058] Les différentes variantes et avantages décrits pour les méthodes selon les premier et deuxième aspects de l’invention et pour l'ensemble et le système selon les troisième et quatrième aspect de l’invention s’appliquent au substrat selon le cinquième aspect, mutadis mutandis.
[0059] Selon un sixième aspect, l'invention propose un guide d'onde formé dans ie substrat selon le cinquième aspect de l’invention, la structuration à conicité négative comprenant un deuxième matériau, ledit deuxième matériau ayant un indice de réfraction supérieur à l’indice de réfraction dudit substrat, ledit deuxième matériau étant un matériau polymère et plus préférentiellement du poly(méthacrylate de méthyi).
[0060] Les différentes variantes et avantages décrits pour les méthodes selon les premier et deuxième aspects de l’invention et pour l'ensemble et le système selon les troisième et quatrième aspect de l'invention ainsi que pour le substrat selon le cinquième aspect s’appliquent au guide d’onde selon le sixième aspect, mutadis mutandis.
[0061] Selon un septième aspect, l'invention propose un circuit électrique comprenant un substrat selon ie cinquième aspect de l’invention, la structuration a conicité négative comprend un matériau conducteur et le substrat comprend un matériau isolant électriquement. De préférence, te matériau conducteur a un coefficient d’absorption optique plus important que celui du substrat dans une plage de longueur d’onde comprise entre 200 nm et 12000 nm. De préférence, le substrat est un substrat flexible. De preference, ie matériau conducteur comprend de l’étain.
[ÖÖ62] Les différentes variantes et avantages décrits pour les méthodes selon tes premier et deuxième aspects de l’invention et pour l'ensemble et le système selon les troisième et quatrième aspect de l’invention ainsi que
B E2017/5455 pour te substrat seton te cinquième aspect s’appliquent au circuit électrique seien ie septième aspect, mutadis mutandis.
Brève description des figures [0Ö83] D’autres caractéristiques et avantages de i'invention apparaîtront à ia lecture de ia description détaxée qui suit pour ia compréhension de iaqueiie on se reportera aux figures annexées parmi tesqueiies :
- ia figure 1 illustre un mode de réaiisation d!un dispositif pour structurer un substrat seion i’invention,
- ia figure 2 illustre un mode de réaiisation du système optique compris dans ie dispositif pour structurer un substrat seion i’invention,
- ies figures 3a, 3b et 3c illustrent tes étapes permettant ia structuration d’un substrat avec une conicité négative seion ia méthode du premier aspect de i’invention, · ia figure 4 illustre un mode de réaiisation d’un substrat obtenu par une méthode seion une réaiisation possibie de i’invention, ia figure 5 iiiustre un mode de réalisation d’un substrat obtenu par une méthode de structuration selon i’invention ;
- la figure 6 iiiustre un mode de réaiisation d’un substrat obtenu par une méthode de structuration selon l'invention.
Exemples de modes de réalisation de l’invention [0064] La présente invention est décrite avec des réalisations particulières et des références à des figures mais l’invention n’est pas limitée par celles-ci. Les dessins ou figures décrits ne sont que schématiques et ne sont pas limitants. Dans Ie contexte du présent document, les termes « premier » et « deuxième » servent uniquement à différencier ies différents éléments et n’impliquent pas d’ordre entre ces éléments. Sur tes figures, tes éléments identiques ou analogues peuvent porter tes mêmes références.
B E2017/5455 [0Ö65] La méthode de structuration selon le premier aspect de l’invention permet de structurer et ou d’usiner une surface d'un substrat 11 avec un faisceau lumineux 7 ayant un angle d’attaque 107 par rapport à une normale 106 à la surface du substrat 11 de préférence supérieure â 1°. Différents systèmes optiques 2 pourraient être utilisés pour différents modes de réalisation permettant de faire varier l’angle d'attaque 107 du faisceau lumineux 7 par rapport à une normale 106 à la surface supérieure 16 du substrat 11. Par exemple un ou plusieurs modes de réalisation permettent d’obtenir un faisceau lumineux sortant 7 décalé par rapport au faisceau lumineux entrant 1 avec un système optique 2 utilisant un miroir 19 mobile. Par exemple un miroir 19 mobile ayant une normale 26 est apte ä décrire une trajectoire dans un espace bidimensionnel ou tridimensionnel. Par exemple un mode de réalisation de l’invention permet grâce au dispositif de déplacement 60 d’imposer au substrat 11, un angle d’attaque 167 par le déplacement du substrat par rapport au faisceau lumineux sortant 7 focalisé. Par exemple, un autre mode de réalisation permet d’imposer un angle d'attaque 107 supérieur à Γ par un décalage du faisceau lumineux sortant 7 par rapport au faisceau lumineux entrant 1 grâce au système optique 2 et par le déplacement du substrat 11 par le système de déplacement 60 par rapport au faisceau lumineux sortant 7.
[0066] La figure 1 montre le schéma d’un mode de réalisation possible du dispositif 100 de structuration de l'invention. Le dispositif 100 de structuration comprend une source lumineuse 33 qui est de préférence un source laser et encore plus préférentiellement une source laser pulsée qui permet de produire un faisceau lumineux entrant 1. Le dispositif 100 de structuration comprend un système optique 2 qui permet d’obtenir à partir du faisceau lumineux entrant 1, un faisceau lumineux sortant 7 qui est spatialement décalé par rapport audit faisceau lumineux entrant 1. Tel qu’il est montré sur la figure 1, le faisceau lumineux sortant est focalisé sur un substrat 11 en passant au travers d’un moyen de focalisation 9, une lentille
B E2017/5455 convergente par exempte. Une lentille convergente est par exempte de type biconvexe symétrique, biconvexe asymétrique, pian-convexe ou encore ménisque convergent. Une lentille convergente est de préférence sphérique. Le dispositif 100 comprend également des moyens de déplacement 60 pour déplacer le substrat 11. Le substrat 11 est positionné sur un dispositif de dépècement 60 permettant le positionnement du substrat 11 relativement par rapport au faisceau lumineux sortant 7. Le système optique 2 peimet d’induire au faisceau lumineux sortant 7 un mouvement de rotation avant de passer à travers le moyen de focalisation 9. Ainsi Ie faisceau lumineux sortant 7 avant de passer au travers du moyen de focalisation 9 est toujours parallèle à lui-même quelle que soit sa position lors de son mouvement de rotation. En effet le système optique permet le décalage latéral du faisceau lumineux sortant 7 tel qu’il est toujours parallèle à lui-même. En considérant un plan au niveau de l’entrée du faisceau lumineux sortant 7 perpendiculaire au faisceau lumineux sortant 7, ia projection du faisceau lumineux sortant 7 sur ce plan tors de son mouvement de rotation décrit de préférence un cercle. Le faisceau lumineux sortant 7 décrit un mouvement de precession après avoir traversé le moyen de focalisation 9. Le faisceau lumineux sortant 7 -ast focalisé en un point, en une tâche ou en une petite surface sur le substrat 11 à usiner ou à structurer.
[0067] Sur la figura 1, le mouvement de rotation imposé par le système optique 2 au faisceau lumineux sortant 7 se produit autour d’un axe 106 préférentiellement appelé axe de precession. L’axe autour duquel se produit le mouvement de précession du faisceau lumineux sortant 7 est de préférence aligné avec Taxe optique 106 du moyen de focalisation 9. Ainsi le fateceau lumineux sortant 7 est focalisé en un point, en une tâche ou en une petite surface centré sur Taxe optique 106 du moyen de focalisation 9. La focalisation du faisceau lumineux sortant 7 par te moyen de focalisation 9 se fait en un peint, une tâche ou une petite surface de focalisation situé à
B E2017/5455 une distance sur l’axe optique 106 du moyen de focalisation 9 constitué d’une lentille convergente correspondant au foyer image de la lentille convergente. Par exemple pour réaliser une structuration de la surface supérieure 16 d'un substrat 11, la lentille convergente est positionnée afin que son foyer image soit au niveau de la surface supérieure 16 du substrat 11. En fonction de la profondeur de la structuration ou de l’usinage désiré, le foyer image de la lentille convergente (du moyen de focalisation) peut être déplacé plus en profondeur sous la surface supérieure 16 du substrat 11. Par exemple, dans le cas d’une structuration traversant le substrat 11 ou d’une gravure, le foyer image du moyen de focalisation 9 est déplacé dans la profondeur du substrat 11, Le bon positionnement du foyer image du moyen de focalisation 9 permet d’obtenir une structuration ou une gravure ayant des bords bien droits et bien net, c’est-à-dire sans zones de refondues par exemple.
[0Ö68] Par exemple une lentille convergente comprise dans un moyen de focalisation 9 a une distance focale comprise entre 10 mm et 160 mm, plus préférentiellement entre 20 mm et 100 mm. Par exempte la lentille convergente peut être échangée afin qu elle est une distance focale de 80 mm, de 50 mrn ou de 30 mm, Par exemple un objectif télécentrique compris dans tes moyens de focalisation 9 a une distance focale comprise entre 10 mm et 160 mm, plus préférentiellement entre 20 mm et 100 mm. Par exemple l'objectif télécentrique est. utilisé lorsqu'un moyen de défection est positionné entre le système optique 2 et les moyens de focalisation 9.
[0069] Pour une distance focale de la lentüte convergente du moyen de focalisation 9 donnée, amplitude du décalage latéral du faisceau lumineux sortant 7 avant de passer au travers du moyen de focalisation 9 permet de modifier l’angle d'attaque 107 du faisceau lumineux sortant 7 avec une normale 106 de la surface supérieure 16 du substrat 11. Dans ces conditions, une augmentation de l’amplitude de décalage latéral engendre une valeur d’angle d'attaque 107 plus importante. L’angle d'attaque 107 a
B E2017/5455 de préférence un angle d'attaque 107 compris entre 3° et 10°. En fonction de l’angle d’attaque désiré et en fonction de la précision de la structuration eu de l’usinage désiré, la distance focale de la lentille convergente peut être adaptée. Une lentille convergente avec une distance focale de 80 mm permet par exempte un angle d’attaque 107 maximal d’environ 5e et permet de réaliser pour une position du substrat 11 une structuration ou un trou ayant une dimension maximale de 1000 μm et une dimension minimate de 90 μm. Une lentille convergente avec une distance focale de 50 mm permet par exemple un angle d’attaque 107 maximal d’environ 7° et permet de réaliser pour une position du substrat 11 une structuration ou un trou ayant une dimension maximale de 500 μm et une dimension minimale de 60 μm. Une lentille convergente avec une distance focale de 30 mm permet par exemple un angle d’attaque 107 maximal d’environ 10° et permet de réaliser pour une position du substrat 11 une structuration ou un trou ayant une dimension maximale de 200 μm et une dimension minimale de 40 μm. Le choix du moyen de focalisation et dans le cas d’une lentille convergente, de sa distance focale permet de modifier l’angle d’attaque 107 du faisceau lumineux sortant 7 avec une normale 106 issue de la surface supérieure 16 du substrat 11.
[0Ö7Ü] Les moyens de déplacement 60 sont par exemple des moyens de déplacement à commande numérique pilotés par ordinateur. Les moyens de déplacement 60 permettent par exemple d’effectuer des translation selon 5 axes. Dans la configuration d’un système optique 2 à miroir 19 mobile en rotation, il est possible de définir une rotation du miroir continue avec une position angulaire du miroir indépendante de la position du substrat à usiner ou à structurer. Il est également possible d’imposer une position angulaire du miroir 19 en fonction de la position du substrat à usiner ou à structurer afin de pouvoir usiner ou structurer le substrat 11 avec un angle d’incidence 107 pour une certaine position du substrat 11. Un porte substrat 59 est positionné sur les moyens de déplacement 60. Le
B E2017/5455 porte substrat 59 permet un bon maintien du substrat par rapport aux moyens de déplacement 60. Le porte substrat 59 permet une bonne transmission des mouvements de translation induit par les moyens de déplacement 60 au substrat 11.
[0871] La source lumineuse 33 est de préférence une source lumineuse monochromatique de type laser pouvant avoir des longueurs d’ondes de 258 nm, 266 nm, 343 nm, 355 nm, 515 nm, 532 nm, 1030 nm et 1064 nm. Le dispositif 100 selon l’invention permet l’utilîsation des longueurs d'ondes citées ci-dessus sans pour autant être limité à d'autres longueurs d’ondes dans l’intervalle 250 nm à 1100 nm.
[0072] La figure 2 montre un exemple de mode de réalisation du dispositif 100 et en particulier du système optique 2 et du dispositif de déplacement 60, Dans le mode de réalisation du système optique présenté en figure 2, le faisceau lumineux entrant 1 est une faisceau lumineux généré par la source lumineuse 33 et voyageant de préférence à l’extérieur du système optique 2 avant d’y pénétrer alors que le faisceau lumineux incident 4 voyage uniquement à l’intérieur du système optique 2. Le faisceau iummeux incident 4 peut être obtenu par la déflexion du faisceau lumineux entrant 1 ou sans deflexion du faisceau lumineux entrant 1. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le faisceau lumineux entrant 1 et le faisceau lumineux incident 4 sont sur la même trajectoire linéaire. Le système optique 2 comprend un miroir 19 qui permet d’obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi 23 par ia réflexion du faisceau lumineux incident 4. Le système optique 2 comprend également un système de rétroréflexion 21 qui permet de rediriger te premier faisceau lumineux réfléchi 23 sur le miroir 19. En d’autres ternies, le deuxième faisceau lumineux incident 8 en direction du miroir 19 est obtenu par te passage du premier faisceau lumineux réfléchi 23 dans le système de rétro réflexion 21. deuxième faisceau lumineux incident 8 est alors réfléchi par te miroir 19 et forme un faisceau lumineux sortant 7. Le système optique 2 est configuré de telle
B E2017/5455 sorte que te faisceau lumineux sortant 7 peut être spatialement décalé par rapport au faisceau lumineux entrant 1 tout en restant parallèle à la direction du faisceau lumineux entrant 1 en amont du moyen de focalisation 9. Dans l’exemple montré par ia figure 2S Ie faisceau lumineux entrant 1 et te faisceau lumineux sortant 7 sont décalés de façon transversale. En figure 2, Ie miroir 19 peut effectuer une rotation complète autour d’une axe de rotation 5 et des moyens d’entraînement 6 permettent de mettre le miroir 19 en rotation autour de son axe de rotation 5. Le système optique 2 du dispositif 100 est configuré de sorte te premier faisceau lumineux incident 4 et la normale 26 au miroir 19 sont séparés par un angle 15 compris entre 0° et 15° pour toutes tes positions et orientation possibles du miroir 19 mobile. Cet angle 15 n’est pas montré à l’échelle sur la figure 2 pour des raisons de clarté de ia figure. Le système optique 2 est configuré de sorte qu’une modification de position entre le miroir 19 et le système de rétro réflexion 21 permet d’induire une variation du décalage entre les faisceaux lumineux entrant 1 et sortant 7. Le système optique est par exemple monté sur une platine de déplacement. Dans le mode de réalisation montré à la figure 2, en fonction de la position angulare du miroir 19 mobile, ie faisceau lumineux sortant 7 va suivre une trajectoire différente. De préférence chacune des trajectoire du faisceau lumineux sortant 7 obtenue pour chacune des positions angulaires du miroir 19 mobile sont parallèles. Le système optique 2 comprend également un ou des moyens de focalisation 9 pour focaliser le faisceau lumineux sortant 7 sur le substrat 11. Le mouvement de rotation du faisceau lumineux sortant 7 engendré par la rotation du miroir 19 en amont du moyen de focalisation 9, permet de produire le mouvement de précession du faisceau lumineux sortant 7 en aval du moyen de focalisation 9. Le mouvement de précession du faisceau lumineux sortant 7 est de préférence produit en un point, une tâche ou une petite surface sur un substrat 11 destiné à être structuré ou usiné. Le mouvement de précession est illustré sur les figures 2, 3a, 3b et 3c par des
B E2017/5455 flèches décrivant une portion de cercle. Enfin te dispositif comprend des moyens de déplacement 60 permettant de déplacer le substrat 11 relativement par rapport au faisceau lumineux sortant 7. Les moyens de déplacement 60 permettent par exemple de déplacer le substrat selon les directions 161, 102 et 103. Les directions 101, 102 et 103 définissant de préférence un système d ) coordonnées cartésiennes en trois dimensions. [0073] En plus des noyons d’entraînement 6 permettant la mise en rotation du miroir 19 mobile, des moyens pour imposer un mouvement de translation du miroir 19 mobile et ou des moyens permettant de modifier l’inclinaison du miroir 19 mobile peuvent être présents (miroir 19 inclinable selon deux ou plus directions non parallèles et des moyens d’entrainement apte à modifier l’inclinaison du miroir 19, ces moyens d’entrainement étant par exemple un système piézoélectrique). L’intérêt de combiner un mouvement de translation et un mouvement de rotation du miroir 19 est de générer par ie mouvement relatif de rotation entre le miroir 19 et le système de rétro réflexion 21, une precession du faisceau lumineux sortant 7 en aval du moyen de focalisation 9, et, par ie mouvement de translation relative entre le miroir 19 et le système de rétro réflexion 21, de modifier l’angle d’attaque 107 avec le substrat 11. Des exemples de moyens d’entrainement sont des moteurs électriques, des moteurs brushless.
[0074] Le système rie rétro réflexion 21 compris dans te système optique 2 comprend par exemple un prisme de Dove et un prisme isocèle à angle droit. Un autre mode de réalisation d’un système de rétro réflexion comprend par exemple un prisme de Dove, un prisme isocèle à angle-droit, une lame demi-onde, un prisme en toit et un miroir semi-réfléchissant polarisant.
[0075] Les figures 3a, 3b et 3c montrent te faisceau lumineux sortant 7 issu du système optique 2 dans trois positions différentes lors de son mouvement de precession en aval du moyen de focalisation 9. Les figures 3a. 3b et 3c montrent système optique 2 permettant de générer un faisceau
B E2017/5455 lumineux sortant 7 qui est, en amont du moyen de focalisation 9 décalé dans l’espace autour du centre optique 106 du moyen de focalisation 9. Le moyen de focalisation 9 étant par exemple une lentille convergente. En amont de la lentille convergente, la figure 3a montre un faisceau lumineux sortant 7 décalé à gauche du centre optique de la lentille convergente, la figure 3b montre un faisceau lumineux sortant 7 décalé en avant ou en arrière du centre optique 106 de la lentille convergente et la figure 3c montre un faisceau lumineux sortant 7 décalé à droite du centre optique 106. De préférence, le décalage en avant ou en arrière par rapport au centre optique 106 illustré par la figure 3b correspond à la même distance que le décalage à gauche ou à droite du centre optique 106 des figures 3a et 3c. De préférence, ia projection décrite par le faisceau lumineux sortant 7 sur la surface amont de la lentille convergente 9 est un cercle. De préférence te centre du cercle décrit par le faisceau lumineux sortant 7 sur la surface amont de la lentiilo convergente Q est confondu avec te centre optique de la lentille convergente 9.
[6076] Les figures 3a, 3b et 3c montrent que ia position du faisceau lumineux sortant 7 sur la lentille convergente permet de modifier l’angle d’attaque 107 du faisceau lumineux sortant 7 avec une normale 106 à la surface supérieure 16 du substrat 11. L’angle d’attaque 107 du faisceau lumineux sortant 7 est contrôlé grâce au choix de la lentille convergente et au décalage latéral du faisceau lumineux sortant par rapport au centre optique de la lentille convergente. Le mouvement de rotation du faisceau lumineux sortant 7 en amont de la ientilte permet de créer un mouvement de précession en aval de la lentille convergente 9 qui présente un angle c attaque qui peut être choisi. En fonction de l’angle d'attaque 107 choisi, le substrat 11 est structuré ou usiné avec une conicité core-ôlee. Le contrôle de l’angle d’attaque 107 permet par exempte de compenser la distribution en énergie du faisceau laser afin d’obtenir une structuration ou un usinage avec une conicité nulle. Le contrôle de l’angle d'attaque 107 permet par
B E2017/5455 exempte de compenser la distribution en énergie du faisceau laser afin d’obtenir une structuration ou un usinage avec une conicité négative, [0077] Les figures 3a, 3b et 3c montrent des positions du faisceau lumineux sortant 7 focalisé permettant la formation d'une structuration, d’un trou ou d'un usinage à conicité négative. La conicité négative est par exemple caractérisée par un angle de conicité négative 108 décrit par une normale 106 à ia surface supérieure 16 du substrat 11 et un bord de la structuration ou de la partie usinée par le faisceau lumineux sortant 7 focalisé. Par exemple lors de la structuration ou de l’usinage d’un substrat, la position de la lentille convergente 9 est modifiée par rapport à la surface supérieure 16 du substrat afin de modifier la position du foyer image de la lentille et ainsi de modifier le point, la tâche ou la petite surface de focalisation du faisceau lumineux sortant 7. La profondeur de structuration est par exemple définie de manière non-exhaustive par la vitesse de la précession, par l’intervalle entre chaque puise lumineux, par la quantité d’énergie de chaque puise lumineux, par te longueur d'onde du faisceau lumineux, par le coefficient d’absorption du substrat, par tes propriétés physiques du substrat...
[0078] La figure 4 montre un substrat structuré selon un mode de réalisation selon un second aspect de l’invention. La figure 4 montre deux structures ou motifs 17 parallèles en forme de rainures 17 formés selon la méthode de l’invention. Ces rainures 17 sont formées selon la méthode et notamment en effectuant les étapes suivantes : a) fournir le dispositif 100 ; b) fournir le substrat 11 de sorte qu’il puisse être translaté par le dispositif de déplacement 60 par rapport au faisceau lumineux sortant 7 focalisé ; c) générer avec la source lumineuse 33 te faisceau lumineux entrant 1 apte à graver le substrat 11 à partir de sa surface supérieure 16 ; d) générer à partir du faisceau lumineux entrant 1 lors de son passage dans le système optique 2 puis au travers des moyens de focalisation 9, un faisceau lumineux sortant 7 focalisé décrivant un mouvement de précession par
B E2017/5455 rapport à la surface supérieure 16 du substrat 11 ; e) déplacer te substrat 11 relativement par rapport au faisceau lumineux sortant 7 focalisé décrivant un mouvement de précession au moyen du dispositif de déplacement 60 afin de graver un motif 17 et plus particulièrement des rainures 17 à partir de ia surface supérieure 16 dudit substrat 11, les rainures 17 formées comprenant une cavité 3 débouchant par une ouverture 4 à la surface supérieure 16 du substrat 11.
[Ü079] Sur les figures 4 et 5, tes motifs ou rainures formées 17 comprennent chacune une cavité 3 ainsi que des parois latérales 8, la cavité 3 décrite dans un plan essentiellement perpendiculaire à la surface supérieure 16, comprend au niveau de son ouverture 4 sur la surface supérieure 16 du substrat 11, une première 51 et une deuxième 52 extrémités définies par une intersection entre te surface supérieure 16 et les parois latérales 8. H est possible de définir une largeur d'ouverture 5 par la distance entre la première 51 et la deuxième 52 extrémités de l’ouverture 4. Une largeur maximale 6 de la cavité 3 est parallèle à la surface supérieure 16 du substrat 11 de sorte que la largeur maximale 6 de la cavîté 3 définie une première 61 et une deuxième 62 extrémité de te largeur maximale 6 avec les parois latérales 8 de te cavité 3. Un profondeur maximale 7 de la cavité 3 peut également être décrite comme étant la profondeur de la rainure 17 ou de la structuration 17 par rapport à la surface supérieure 16 du substrat 11. Sur tes figures 4 et 5, la largeur d’oiverture 5 de la cavité 3 est strictement plus petite que la largeur maximale 6 de la cavité 3. La cavité 3 est une représentée sur ia figure 4 tel une rainure 17 ou une structuration de surface. Les rainures ou structurations ayant une largeur d’ouverture 5 de la cavité 3 plus petite que la largeur maximale 6 ou largeur sous la surface sont dites rainures ou structuration a conicité négative.
[0Ö80] L’angle de conicité négative 108 décrit entre une paroi 8 de te
ramure
une normale 106
B E2017/5455 permet de définir la structuration de surface. H est également possible d'obtenir une oonicité de rainure nulle lorsque l’angle 108 est égal ou très proche de zéro. Une oonicité positive peut également être obtenue par le dispositif et la méthode de l'invention.
[0081] La largeur 5 de l'ouverture 4 de la structuration est de préférence comprise entre 1 mm et 10 μm, plus préférentiellement comprise entre 500 μm et 30 μm et plus préférentiellement comprise entre 150 μm et 50 μm. La largeur maximale 6 de la structuration est de préférence comprise entre 1,1 mm et 15 μm, plus préférentiellement 10 comprise entre 550 μm et 45 μm et plus préférentiellement comprise entre
200 μm et 60 μm, [0082] Les rainures ont une profondeur 7 pouvant être de l’ordre de 1 μm à 2 mm, plus préférentiellement, de 5 à 500 μm et encore plus préférentiellement, de 10 à 2Û0 μm. Les inventeurs ont trouvé que ce 15 dernier intervalle de profondeur 7 est optimal pour l'adhésion du substrat 11 structuré avec un deuxième matériaux. Une profondeur 7 comprise entre μm et 150 μm est particulièrement préférée.
[0083] La figure 6 montre un exemple de rainures formées pour un mode de réalisation particulier de l’invention. La figure 6 montre dans un 20 plan essentiellement perpendiculaire à la surface supérieure 16 du substrat
11, des rainures formées et comprenant une cavité 3. Ces rainures formées ont une largueur pouvant varier mais présentent un angle de oonicité 108 par rapport à une normale 106 à la surface supérieure 16 du substrat 11 non nul. Dans un autre mode de réalisation, ces rainures ont 25 une largeur constante dans l’épaisseur du substrat et présentent un angle de oonicité 108 par rapport à une normale 106 à la surface supérieure 16 du substrat 11 non nul. Ces rainures en biais par rapport à une normale
106 présentent, dans ia direction de la normale 106, une partie de la cavité située sous ia surface supérieure 16 du substrat et une partie de la cavité 30 située sous l’ouverture 4. Plusieurs rainures formées en biais par rapport à
B E2017/5455 la surface supérieure 16 avec une largeur 5 dans l’épaisseur peuvent être formées telles qu’illustrées en Figure 6, c’est-à-dire en présentant une symétrie l’une par rapport à l’autre dans un plan de coupe, Par exemple, pour une pluralité de rainures, une rainure sur deux présentent une même 5 orientation dans un plan de coupe. La formation de ces rainures en biais nécessite par exemple un système optique 2 nécessitant un miroir 19 mobile et un système de redirection pouvant être un simple miroir. Ces rainures permettent par exemple d’obtenir des propriétés d'assemblage avec un deuxième matériau comparables à celles obtenues avec les 10 rainures montrées en Figure 4, En effet, les rainures présentées en Figure peuvent être vues comme une décomposition de la propriété d’ancrage mécanique des rainures présentées en Figure 4. L’ancrage mécanique d’un deuxième matériau étant créé par le deuxième matériau présent sous la surface du substrat et pas seulement sous l’ouverture 4. Ainsi ies 15 rainures en biais telles que présentées en Figure 6 permettent, pour autant qu’elle soit suffisamment rapprochées, d’obtenir un effet d’ancrage mécanique d’un deuxième matériau proche de celui créé par les rainures en Figure 4. L'angle des parois 8 des rainures en biais avec une normale 106 est de préférence non nui et plus préférentiellement compris entre 0° et
30° et encore plus préférentiellement compris entre T5 et 20L Par exemple les rainures en biais ont une largeur d'ouverture 5 pouvant varier ie long de ces rainures et présenter un profil conique. La formation de deux cavités 3 ou plus à la surface supérieure 16 d’un substrat 11 permet la création de structures afin d’obtenir un bon ancrage mécanique d’un deuxième 25 matériau rt d'obtenir une rupture cohésive dans le deuxième matériau lors d’un essai mécanique.
[0084] En introduisant un deuxième matériau dans les rainures du substrat structuré, il est possible de réaliser un guide d’onde. Le deuxième matériau est alors inséré dans la structuration à conicité négative par la surface supérieure du substrat. De préférence, le deuxième matériau est un
B E2017/5455 polymère qui est polymérisé à l’intérieur de la structuration à conicité négative. Le deuxième matériau a un indice de réfraction supérieur à l’indice de réfraction du substrat. Le deuxième matériau comprend un matériau polymère et ou plus préférentiellement du poly(méthacrylate de méthyl). Un substrat comprenant un métal, un verre, une céramique ou un matériau polymère peuvent par exemple être utilisé en combinaison du deuxième matériau. La structuration à conicité négative comprenant un deuxième matériau permet le transport d’une onde électromagnétique de manière contrôlé, c’est-à-dire longitudinalement à la structuration. La structuration est par exempte en ligne droite ou décrivant une courbe ou tes deux. Le couplage optique du guide d’onde avec un autre dispositif optique peut se faire sur une des faces latérales du substrat. La structuration à conicité négative, remplie d’un deuxième matériau permet la propagation cfondes par réflexions multiples (sur Iss Interfaces entre te substrat 11 et ie deuxième matériau et sur les surfaces entre te deuxième matériau et l’air) à la manière d’une fibre optique, [0085] Un circuit électrique comprenant un substrat 11 selon te troisième aspect de l’invention est formé en insérant dans te structuration à conicité négative un matériau conducteur. Le matériau conducteur a par exemple un coefficient d’absorption plus important que te coefficient d'absorption du substrat 11 dans la plage de longueur d'onde 200 nm 2000 nm. Le matériau conducteur est par exemple de l’étain qui possède alors un point de fusion plus bas que celui du substrat 11, Le substrat est un matériau ayant une grande résistance électrique. Le matériau conducteur est par exemple fondu et coulé â l'intérieur de ia structuration à conicité négative afin de remplir au moins partiellement la structuration à conicité négative. De préférence le substrat 11 est isolant électriquement, c’est-à-dire qu’il permet d’isoler électriquement des éléments conducteurs d’électricité les uns des autres, Par exemple le matériau conducteur dans un état visqueux est Introduit par capillarité. Le substrat 11 est par exemple
B E2017/5455
un matériau transparent de type Poly(téréphtatate d'éthylène) (PET) ou Poly(naphtalate d’éthylène) (PEN) pour ses propriété isolante et de flexibilité mécanique. Un matériau flexible est un matériaux qui peut être enroulé autour d’un support cylindrique avec un diamètre minimal de 1 cm.
Un matériaux flexible peut être utilisé dans un procédé de dépôt rouleau à rouleau en continu. Par exemple le substrat est en bakélite. Par exemple des connexions électriques peuvent être réalisées en apposant un composant à raccorder électriquement en contact avec la matériau conducteur par l’ouverture 4 de la conicité négative et en chauffant 10 localement à l’aide d'un laser de chauffage le matériau conducteur à l’emplacement désiré. Le laser de chauffage est par exemple transmis à travers le substrat transparent. Le matériau conducteur comprend de préférence un métal, de l’étain ou des particules métalliques.
[0886] La présente invention a été décrite en relat en avec des modes 15 de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, la presente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits cidessus, L’usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon 20 exclure la présence d’éléments autres que ceux mentionnés. L’usage de l’article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « te a, « la » ou « Γ », pour introduire un élément n’exclut pas la présence d’une pluralité de ces éléments. Les numéros de référence dans les revendications ne limitent pas leur portée.
[0087] La présente invention peut également être décrite comme suit.
Méthode pour structurer un substrat 11 et comprenant ies étapes de : fournir un dispositif 100 comprenant une source lumineuse 33, un système optique 2 pour obtenir, un faisceau lumineux sortant 7 spatialement décalé par rapport au faisceau lumineux entrant 1, et apte à modifier ce décalage 30 spatial, des moyens de focalisation 9 pour focaliser te faisceau lumineux
B E2017/5455 sortant 7, un porte substrat 59, un dispositif de déplacement 60 pour générer un mouvement 41 entre le faisceau lumineux sortant 7 et le substrat 11 ; - fournir et poser le substrat 11 sur le porte substrat 59 ; graver le substrat avec le faisceau lumineux sortant 7 focalisé ayant un 5 angle d'attaque 107 supérieur à Γ' pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant 7 et faisceau lumineux entrant 1 imposé par le système optique 2.

Claims (5)

Revendications
1. Méthode de structuration d'un substrat (11) ayant une surface supérieure (16), ladite méthode comprenant les étapes suivantes :
a) fournir un dispositif (100) comprenant :
- une source lumineuse (33) pour générer un faisceau lumineux entrant (1) de structuration apte à usiner ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11);
» un système optique (2) pour obtenir, à partir dudit faisceau lumineux entrant (1), un faisceau lumineux sortant (7) spatialement décalé par rapport audit faisceau lumineux entrant (1), ledit système optique (2) étant apte à modifier le décalage spatial entre ledit faisceau lumineux entrant (1) et ledit faisceau lumineux sortant (7) ;
- des moyens de focalisation (9) pour focaliser ledit faisceau lumineux sortant (7) ;
- un porte substrat (59) ;
- un dispositif de déplacement (60) pour générer un mouvement (41) relatif entre ledit faisceau lumineux sortant (7) et ledit porte substrat (59) ;
b) fournir et poser ledit substrat (11) sur ledit porte substrat (59) de sorte à présenter vers lesdits moyens de focalisation (9) sa surface supérieure (16) caractérisée par une normale (106) ;
c) générer avec la source lumineuse (33) le faisceau lumineux entrant (1) ;
d) générer à partir du faisceau lumineux entrant (1) lors de son passage dans le système optique (2), puis au travers des moyens de focalisation (9), un faisceau lumineux sortant (7) focalisé décrivant avec ladite normale (106) de ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11) au niveau d’un point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant (7) un angle
B E2017/5455 d’attaque (107) supérieur à Γ', de préférence supérieur à 3'7 pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant (7) et faisceau lumineux entrant (1) imposé par ledit système optique (2);
5 e) initier un mouvement relatif entre ledit porte substrat (59) supportant ledit substrat (11) et ledit faisceau lumineux sortant (7) focalisé afin de graver un motif (17) à partir de la surface supérieure (16) dudit substrat (11), ledit motif (17) formé comprenant une cavité (3) dans le substrat (11) débouchant par 10 une ouverture (4) au niveau de la surface supérieure (16) du substrat(11).
2. Méthode selon la revendication précédente caractérisée en ce que ladite cavité (3) comprend :
15 - au niveau de son ouverture (4) sur ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11), une première (51) et une deuxième (52) extrémités définies dans un plan essentiellement perpendiculaire à ladite surface supérieure (16) du substrat (11 ), ~ une largeur d cu/f lure (5) définie par une distance entre ladite 20 première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite ouverture (4j ladite largeur d ouverture (5) étant strictement inférieure à une largeur maximale (6) de cavité (3), définie essentiellement parallèlement à ladite largeur d’ouverture (5) dans l’épaisseur du 25 substrat (11 ).
3. Méthode selon la revendication précédente caractérisée en ce que ladite cavité (3) est caractérisée par un angle de conicité négative (108) compris entre 0° et 7°, de préférence entre 0,01ΰ et 6°, ledit angle de
30 conicité négative (108) étant défini entre la normale (106) à la surface
B E2017/5455 supérieure (16) du substrat (11) et une droite passant par ladite première extrémité (51 ) de ladite largeur d’ouverture (5).
4. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11) est gravée de manière non-traversante.
5. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit système optique (2) comprend :
- un miroir (19) :
o ayant une surface de réflexion essentiellement plane définie par une normale (26) pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi (23) issu d’un premier faisceau lumineux incident (4) provenant dudit faisceau lumineux entrant (1), o mobile ;
- des moyens d’entrainement (6) pour déplacer ledit miroir (19) mobile ;
- un système de redirection :
o positionné par rapport audit miroir (19) pour obtenir à partir dudit premier faisceau lumineux réfléchi (23), un deuxième faisceau lumineux incident (8) audit miroir (19), pour obtenir ledit faisceau lumineux sortant (7) à partir d’une réflexion dudit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19) mobile.
6. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite cavité (3) comprend :
- au niveau de son ouverture (4) sur ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11), une première (51) et une deuxième (52)
B E2017/5455 extrémités définies dans un plan essentiellement perpendiculaire à ladite surface supérieure (16) du substrat (11),
- une largeur d’ouverture (5) définie par une distance entre ladite première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite ouverture
5 (4),
- une largeur de cavité (3) définie essentiellement parallèlement à ladite largeur d’ouverture (5) qui est essentiellement décroissante à partir de la surface supérieure (16) le long de l’épaisseur du substrat (11 ).
7. Méthode selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que ledit système optique (2) comprend :
- un miroir (19) :
o ayant une surface de réflexion essentiellement plane
15 définie par une normale (26) pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi (23) issu d’un premier faisceau lumineux incident (4) provenant dudit faisceau lumineux entrant (1), o mobile tel que sa normale (26) soit apte à décrire une
20 trajectoire dans un espace tridimensionnel ;
ledit système optique (2) étant configuré de sorte que ledit premier faisceau lumineux incident (4) et ladite normale (26) dudit miroir (19) sont séparés par un angle (15) compris entre 0° et 15° pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir (19) mobile, de préférence entre 0,01° et 10e et encore plus préférentiellement entre 3° et 8e ;
- des moyens d’entrainement (6) peur déplacer ledit miroir (19) mobile ;
- un système de rétro-réflexion (21 ) :
B E2017/5455 ©positionné par rapport audit miroir (19) pour obtenir à partir dudit premier faisceau lumineux réfléchi (23), un deuxième faisceau lumineux incident (8) audit miroir (19) pour toutes les positions et orientations dudit miroir (19),
S pour obtenir ledit faisceau lumineux sortant (7) à partir d'une réflexion dudit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19) mobile, et oapte à fournir ledit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19), parallèle audit premier faisceau
10 lumineux réfléchi (23) pour toutes ies positions et orientations possibles dudit miroir (19) mobile.
8. Méthode selon la revendication précédente caractérisée en ce que le système optique (2) est configuré de sorte que le premier faisceau
15 lumineux incident (4) et ladite normale (26) dudit miroir (19) sont séparés par un angle (15) compris entre 0,01° et 10, pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir mobile (19), préférentiellement entre 0,1° et 8° et encore plus préférentiellement entre 3° et 8°.
9. Méthode selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisée en ce que le miroir (19) mobile est configuré pour décrire une rotation de 380° autour d’un axe de rotation (5) sécant à la normale (26) du miroir (19) mobile, et en œ que les moyens d'entraînement (6)
25 sont configurés pour permettre au miroir (19) mobile d’effectuer une rotation auteur dudit axe de rotation (5).
10. Méthode selon l'une quelconque des trois revendications précédentes caractérisée en ce que te système de rétro-réflexion (21) est mobile en
30 translation par rapport au miroir (19).
B E2017/5455
11. Méthode seton Pune quelconque des quatre revendications précédentes caractérisée en ce que le système optique (2) est configuré pour obtenir en amont des moyens de focalisation (9) et pour toutes les positions et orientations possibles du miroir mobile (19), un faisceau lumineux sortant (7) apte à décrire dans un plan perpendiculaire à sa direction de propagation principale un cercle ayant un diamètre inférieur à 30 mm ou une ellipse dont le plus grand axe est inférieur à 30 mm.
12. Méthode selon la revendication précédente caractérisée en ce qu’une modification de la distance entre le système de rétro-réflexion (21) et le miroir (19) est apte à induire une modification dudit diamètre ou dudit plus grand axe.
13. Méthode selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisée en ce que la variation dudit diamètre ou dudit plus grand axe est apte à induire une variation de l’angle (107) compris entre te faisceau lumineux sortant (7) en aval des moyens de focalisation (9) et une normale (106) de te surface supérieure (16) du substrat (11).
14. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que te dispositif (100) comprend en outre un système de deflection positionné entre ledit système optique (2) et lesdits moyens de focalisation (9) pour décaler le faisceau lumineux sortant (7).
15. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de focalisation (9) comprennent un objectif télécentrique.
BE2017/5455
16. Méthode seton l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de focalisation (9) sont configurés pour focaliser le faisceau lumineux sortant (7) sur la surface supérieure (16) du substrat (11).
17. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de focalisation (9) sont configurés pour focaliser le faisceau lumineux sortant (7) dans un plan de focalisation pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir (19) mobile.
18. Méthode selon la revendication précédente caractérisée en ce que Ie système optique (2) est configuré de sorte qu’une projection du faisceau lumineux sortant (7), dans ledit plan de focalisation et pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir mobile (19), a un contour extérieur essentiellement circulaire.
19. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit dispositif (100) comprend en outre un collimateur de faisceau positionné entre la source lumineuse (33) et le système optique (2), configuré pour être traversé par ledit faisceau lumineux entrant (1) et pour modifier la convergence du faisceau lumineux entrant (1), de sorte que la distance entre tes moyens de focalisation (9) et ledit point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant (7) est modifiée.
20. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’angle d'attaque (107) est compris entre 1° et 15°, de préférence compris entre 2° et 5°, de manière encore préférée entre 3° et 4°, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux
B E2017/5455 sortant (7) et faisceau lumineux entrant (1) imposé par ledit système optique (2).
21. Méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit système optique (2) est apte à induire un mouvement de précession dudit faisceau lumineux sortant (7) focalisé par rapport à la surface supérieure (16) dudit substrat (11 ).
22. Méthode seion l’une quelconque des revendications 7 à 21 caractérisée en ce que les moyens d’entrainement (6) du miroir mobile (19) sont aptes à imposer une vitesse de rotation du miroir (19) comprise entre 1000 et 200000 tours par minute, et en ce que la vitesse de déplacement relatif du substrat (11) par rapport au faisceau lumineux sortant (7) focalisé est comprise entre 500 mm/s et 0.1 mm/s,
23. Méthode d'assemblage d!un substrat (11) avec une pièce et comprenant les étapes suivantes :
- structurer une surface supérieure (16) du substrat (11) à l'aide d’une méthode selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour générer une première partie de surface supérieure (16) structurée du substrat (11 ) comprenant un motif (17) ;
- fournir la pièce dont une surface présente une deuxième partie de surface comprenant un matériau fusible ayant un point de fusion plus bas que ie point de fusion de la première partie de surface supérieure (16) structurée du substrat (11);
- disposer la première partie de surface supérieure (16) structurée du substrat (11) en contact avec la deuxième partie de surface de la pièce ;
B E2017/5455
- appliquer une pression de façon à maintenir le contact entre ia première partie de surface supérieure (16) structurée du substrat (11) et la deuxième partie de surface de la pièce ;
- fournir un dispositif de chauffage pour créer une augmentation de
S température dans le matériau fusible suffisante pour le faire fondre ; et
- chauffer, grâce au dispositif de chauffage, le matériau fusible de manière à atteindre dans ie matériau fusible, une température suffisante pour en faire fondre au moins une partie dans le motif (17) de la première partie de surface supérieure (16) structurée du
10 substrat (11).
24, Méthode d’assemblage selon ia revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage est un laser apte à produire un faisceau laser capable de chauffer par irradiation la première partie de
15 surface supérieure (16) structurée du substrat (11 ) et en ce que la pièce est au moins partiellement transparente au faisceau.
25, Méthode d’assemblage selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans laquelle la pièce comprend un polymère ou du verre.
26, Ensemble comprenant un substrat (11) ayant une surface supérieure (16) et un dispositif (100) pour structurer ledit substrat (11), ledit dispositif (100) comprenant :
- une source lumineuse (33) pour générer un faisceau lumineux
25 entrant (1) de structuration apte à usiner ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11);
- un système optique (2) pour obtenir, à partir dudit faisceau lumineux entrant (1), un faisceau lumineux sortant (7) spatialement décalé par rapport audit faisceau lumineux
30 entrant (1), ledit système optique (2) étant apte à modifier le
B E2017/5455 décalage spatial entre ledit faisceau lumineux entrant (1) et ledit faisceau lumineux sortant (7);
- des moyens de focalisation (9) pour focaliser ledit faisceau lumineux sortant (7) ;
- un porte substrat (59) ;
- un dispositif de déplacement (60) pour générer un mouvement (41 ) relatif entre ledit faisceau lumineux sortant (7) et ledit porte substrat (59) ;
ledit substrat (11) étant posé sur ledit porte substrat (59) de sorte à présenter vers lesdits moyens de focalisation (9) sa surface supérieure (16) caractérisée par une normale (106), ledit dispositif (100) étant configuré de sorte que ledit faisceau lumineux sortant (7) focalisé et ladite normale (106) de ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11) au niveau d:un point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant (7) sont séparés par un angle d’attaque (107) supérieur à 1°, de préférence supérieur à 3°, pour fout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant (7) et faisceau lumineux entrant (1 ) imposé par ledit système) optique (2).
27. Ensemble selon ia revendication précédente caractérisé en ce que le dispositif (100) est configuré de sorte que ledit faisceau lumineux sortant (7) focalisé et une normale (106) de ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11) au niveau d’un point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant (7) sont séparés par un angle d’attaque (107) compris entre Γ et 15°, de préférence compris entre 2e el o’, de manière encore préférée entre 3“ et 4°, pour tout décalage spatial entre faisceau lumineux sortant (7) et faisceau lumineux entrant (1) imposé par ledit système optique (2).
B E2017/5455
28. Ensemble selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisé en ce que ledit système optique (2) comprend :
- un miroir (19) :
o ayant une surface de réflexion essentiellement plane définie par une normale (26) pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi (23) issu d’un premier faisceau lumineux incident (4) provenant dudit faisceau lumineux entrant (1), o mobile;
- des moyens d’entrainement (6) pour déplacer ledit miroir (19) mobile ;
- un système de redirection :
o positionné par rapport audit miroir (19) pour obtenir â partir dudit premier faisceau lumineux réfléchi (23), un deuxième faisceau lumineux incident (8) audit miroir (19), pour obtenir ledit faisceau lumineux sortant (7) à partir d'une réflexion dudit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19) mobile.
29. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 26 à 27 caractérisé en ce que ledit système optique (2) comprend :
~ un miroir (19) :
o ayant une surface de réflexion essentiellement plane définie par une normale (26) pour obtenir un premier faisceau lumineux réfléchi (23) issu d’un premier faisceau lumineux incident (4) provenant dudit faisceau lumineux entrant (1), o mobile tel que sa normale (26) soit apte à décrire une trajectoire dans un espace tridimensionnel ;
B E2017/5455 ledit système optique (2) étant configuré de sorte que ledit premier faisceau lumineux Incident (4) et ladite normale (26) dudit miroir (19) sont séparés par un angle (15) compris entre 0° et 15° pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir (19) mobile ;
- des moyens d'entrainement (6) pour déplacer ledit miroir (19) mobile ;
- un système de rétro-réflexion (21 ) :
o positionné par rapport audit miroir (19) pour obtenir à partir dudit premier faisceau lumineux réfléchi (23), un deuxième faisceau lumineux incident (8) audit miroir (19) pour toutes les positions et orientations dudit miroir (19), pour obtenir ledit faisceau lumineux sortant (7) à partir d’une réflexion dudit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19) mobile, et ©apte à fournir ledit deuxième faisceau lumineux incident (8) sur ledit miroir (19), parallèle audit premier faisceau lumineux réfléchi (23) pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir (19) mobile.
30. Ensemble selon la revendication précédente caractérisé en ce que le système optique (2) est configuré de sorte que ie premier faisceau lumineux incident (4) et ladite normale (26) dudit miroir (19) sont séparés par un angle (15) compris entre 6,01° et 10°, pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir mobile (19), préférentiellement entre 0,1e et 8° et encore plus préférentiellement entre 3e et 8°.
31. Ensemble selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisé en ce que le miroir (19) mobile est configuré pour décrire
B E2017/5455 une rotation de 360° autour d’un axe de rotation (5) sécant à la normale (26) du miroir (19) mobile, et en ce que les moyens d’entraînement (6) sont configurés pour permettre au miroir (19) mobile d'effectuer une rotation autour dudit axe de rotation (5).
32. Ensemble selon l’une quelconque des trois revendications précédentes caractérisé en ce que Ie système de rétro-réflexion (21) est mobile en translation par rapport au miroir (19).
33. Ensemble selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes caractérisé en ce que le système optique (2) est configuré pour obtenir en amont des moyens de focalisation (9) et pour toutes les positions et orientations possibles du miroir mobile (19), un faisceau lumineux sortant (7) apte à décrire dans un plan perpendiculaire à sa direction de propagation principale un eerde ayant un diamètre inférieur à 30 mm ou une ellipse dont le plus grand axe est inférieur à 30 mm.
34. Ensemble selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’une modification de la distance entre le système de rétro-réflexion (21) et le miroir (19) est apte à induire une modification dudit diamètre ou dudit plus grand axe.
35. Ensemble selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisé en ce que la variation dudit diamètre ou dudit plus grand axe est apte à induire une variation de l’angle (107) compris entre te faisceau lumineux sortant (7) en aval des moyens de focalisation (9) et une normale (106) de la surface supérieure (16) du substrat (11).
36. Ensemble selon l’une quelconque des dix revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif (100) comprend en outre un système de deflection positionné entre ledit système optique (2) et lesdits moyens de focalisation (9) pour décaler le faisceau lumineux sortant (7).
BE2017/5455
37. Ensemble selon l’une quelconque des onze revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de focalisation (9) comprennent un objectif télécentrique.
38. Ensemble selon l'une quelconque des douze revendications précédentes caractérisé en ce que le système optique (2) est configuré de sorte qu'une projection du faisceau lumineux sortant (7), dans un plan de focalisation et pour toutes les positions et orientations possibles dudit miroir mobile (19), a un contour extérieur essentiellement circulaire.
39. Ensemble selon l’une quelconque des treize revendications précédentes caractérisé en ce que ledit dispositif (100) comprend en outre un collimateur de faisceau positionné entre la source lumineuse (33) et le système optique (2), configuré pour être traversé par ledit faisceau lumineux entrant (1) et pour modifier la convergence du faisceau lumineux entrant (1 ), de sorte que la distance entre les moyens de focalisation (9) et ledit point de focalisation dudit faisceau lumineux sortant (7) est apte à être modifiée.
40. Système pour l'assemblage d'un substrat (11) avec une pièce comprenant un matériau fusible ayant un point de fusion plus bas que le point de fusion dudit substrat (11 ), ledit système comprenant :
- un ensemble selon l’une quelconque des quatorze revendications précédentes pour structurer une surface supérieure (16) dudit substrat (11) ;
B E2017/5455
- un moyen de mise en contact de ladite pièce (14) avec ladite surface supérieure (16) dudit substrat (11);
- un moyen de mise en compression ;
- un dispositif de chauffage capable de créer une augmentation de
5 température suffisante dans ledit matériau fusible pour en faire fondre au moins une partie.
41. Substrat (11 ) ayant une structuration de sa surface supérieure (16) avec une oonicité négative obtenu avec une méthode selon Tune quelconque
10 des revendications 1 à 22.
42. Guide d'onde formé dans le substrat (11) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la structuration à oonicité négative comprend un deuxième matériau, ledit deuxième matériau ayant un
15 indice de réfraction supérieur à l’indice de réfraction dudit substrat, ledit deuxième matériau étant un matériau polymère et plus préférentiellement du polyiméthacryiate de méthyl),
43. Circuit électrique comprenant un substrat (11 ) selon la revendication 41, 2D caractérisé en ce que ta structuration a oonicité négative comprend un matériau conducteur et en ce que le substrat comprend un matériau isolant électriquement.
44. Circuit électrique selon la revendication précédente caractérisé en ce 25 que le matériau conducteur a un coefficient d’absorption optique plus important que celui du substrat (11 ) dans une plage de longueur d’onde comprise entre 200 nm et 2000 nm.
B E2017/5455
45. Circuit électrique selon l’une quelconque des deux revendications précédentes caractérisé en ce que Ie substrat (11) est un substrat flexible.
5 46. Circuit électrique selon l'une quelconque des trois revendications précédentes caractérisé en ce que ledit matériau conducteur comprend de l’étain.
BE2017/5455A 2017-06-27 2017-06-27 Méthode pour structurer un substrat BE1025341B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5455A BE1025341B1 (fr) 2017-06-27 2017-06-27 Méthode pour structurer un substrat
PCT/EP2018/067126 WO2019002301A1 (fr) 2017-06-27 2018-06-26 Methode de structurisation d'un substrat, ensemble comprenant un substrat et un dispositif de structuration dudit substrat, et substrat avec une telle structuration
CN201880041046.4A CN110891730B (zh) 2017-06-27 2018-06-26 用于构建基材的方法、包括基材和用于构建所述基材的设备的组件、以及具有这种结构的基材
JP2019570388A JP7245791B2 (ja) 2017-06-27 2018-06-26 基板を構造化するための方法、基板と、基板を構造化するための装置とを備えるアセンブリ、ならびにそのような構造を有する基板
US16/624,116 US11267072B2 (en) 2017-06-27 2018-06-26 Method for structuring a substrate, assembly comprising a substrate and a device for structuring said substrate, and substrate with such a structure
KR1020197037403A KR102509189B1 (ko) 2017-06-27 2018-06-26 기판을 구조화하는 방법, 상기 기판을 구조화하기 위한 기판 및 장치를 포함하는 조립체 및 그러한 구조를 가진 기판
EP18732798.6A EP3645207B1 (fr) 2017-06-27 2018-06-26 Methode de structurisation d'un substrat, ensemble comprenant un substrat et un dispositif de structuration dudit substrat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5455A BE1025341B1 (fr) 2017-06-27 2017-06-27 Méthode pour structurer un substrat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025341A1 BE1025341A1 (fr) 2019-01-29
BE1025341B1 true BE1025341B1 (fr) 2019-02-04

Family

ID=59337386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5455A BE1025341B1 (fr) 2017-06-27 2017-06-27 Méthode pour structurer un substrat

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11267072B2 (fr)
EP (1) EP3645207B1 (fr)
JP (1) JP7245791B2 (fr)
KR (1) KR102509189B1 (fr)
CN (1) CN110891730B (fr)
BE (1) BE1025341B1 (fr)
WO (1) WO2019002301A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022134959A1 (de) * 2022-12-29 2024-07-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zum laserbasierten Materialabtrag mit definiertem Kantenwinkel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2758502A (en) * 1952-10-08 1956-08-14 Perkin Elmer Corp Means for oscillating a beam in a plane
US6501045B1 (en) * 2000-04-06 2002-12-31 Resonetics, Inc. Method and apparatus for controlling the taper angle of the walls of laser machined features
WO2008110613A1 (fr) * 2007-03-13 2008-09-18 Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh Berlin Dispositif et procédé pour guider un rayon lumineux
CN103056519A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 中科中涵激光设备（福建）股份有限公司 一种锥度可控的激光微孔加工光束扫描装置及其控制方法
WO2017029210A1 (fr) * 2015-08-14 2017-02-23 Laser Engineering Applications Dispositif d'usinage

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4311158B2 (ja) * 2003-10-14 2009-08-12 株式会社デンソー 樹脂成形品およびその製造方法
WO2012154256A1 (fr) * 2011-02-17 2012-11-15 Advanced Bionics Ag Construction de fils
CN202224847U (zh) * 2011-08-16 2012-05-23 中科中涵激光设备（福建）股份有限公司 一种基于pzt与平行平板扫描倒锥孔的激光加工装置
CN103056525A (zh) * 2012-12-28 2013-04-24 江苏大学 一种新型激光透射焊接连接方法
CN103057117A (zh) * 2012-12-28 2013-04-24 江苏大学 一种提高激光透射焊接连接强度的方法
CN103071923B (zh) * 2012-12-28 2016-05-25 江苏大学 一种激光透射复合连接方法
CN103071922B (zh) * 2012-12-28 2016-08-03 江苏大学 一种高强度激光透射连接方法
DK2972479T3 (da) 2013-03-13 2020-11-30 Ipg Photonics Canada Inc Fremgangsmåder og systemer til beskrivelse af laserbearbejdningsegenskaber ved at måle keyholedynamik ved hjælp af interferometri
JP2016516584A (ja) 2013-03-15 2016-06-09 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド テーパ制御のためのビーム角度とワークピース移動の連係方法
DE102013226150A1 (de) * 2013-12-17 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls mit formschlüssig angeschlossenem Gehäuseteilelement
DE102014008815A1 (de) * 2014-06-11 2016-01-21 Albis Plastic Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffverbundes aus Metall und Kunststoff zu einem Kunststoff-Metall-Hybridbauteil
DE102014108259A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-17 Scanlab Ag Vorrichtung zur Lasermaterialbearbeitung
JP6451420B2 (ja) * 2015-03-11 2019-01-16 オムロン株式会社 接合構造体の製造方法
CN105583525B (zh) * 2016-01-27 2018-06-12 北京航空航天大学 一种用于聚合物/金属混合结构中界面微结构加工新方法
CN106393705A (zh) * 2016-07-26 2017-02-15 上海航天设备制造总厂 一种塑料和金属异质结构的连接方法
CN106273414A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 武汉凌云光电科技有限责任公司 一种塑料与金属永久性直接连接的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2758502A (en) * 1952-10-08 1956-08-14 Perkin Elmer Corp Means for oscillating a beam in a plane
US6501045B1 (en) * 2000-04-06 2002-12-31 Resonetics, Inc. Method and apparatus for controlling the taper angle of the walls of laser machined features
WO2008110613A1 (fr) * 2007-03-13 2008-09-18 Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh Berlin Dispositif et procédé pour guider un rayon lumineux
CN103056519A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 中科中涵激光设备（福建）股份有限公司 一种锥度可控的激光微孔加工光束扫描装置及其控制方法
WO2017029210A1 (fr) * 2015-08-14 2017-02-23 Laser Engineering Applications Dispositif d'usinage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. ROESNER ET AL: "Laser Assisted Joining of Plastic Metal Hybrids", PHYSICS PROCEDIA, vol. 12, 1 January 2011 (2011-01-01), pages 370 - 377, XP028381666, ISSN: 1875-3892, [retrieved on 20110417], DOI: 10.1016/J.PHPRO.2011.03.146 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20200130099A1 (en) 2020-04-30
CN110891730A (zh) 2020-03-17
WO2019002301A1 (fr) 2019-01-03
EP3645207B1 (fr) 2022-03-30
KR102509189B1 (ko) 2023-03-13
BE1025341A1 (fr) 2019-01-29
US11267072B2 (en) 2022-03-08
EP3645207A1 (fr) 2020-05-06
JP2020525289A (ja) 2020-08-27
KR20200030033A (ko) 2020-03-19
JP7245791B2 (ja) 2023-03-24
CN110891730B (zh) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2922526C (fr) Dispositif et procede de marquage laser d&#39;une lentille ophtalmique avec un laser pulse de longueur d&#39;onde et energie par impulsion selectionnees
EP3452250B1 (fr) Méthode et dispositif d&#39;assemblage d&#39;un substrat et d&#39;une pièce par la structuration du substrat
EP2836332B1 (fr) Dispositif et methode de nano-usinage par laser
EP3057736B1 (fr) Methode et dispositif de micro-usinage par laser
EP3352974B1 (fr) Systeme et procede de fabrication additive par fusion laser d&#39;un lit de poudre
CH640448A5 (fr) Procede d&#39;ebavurage d&#39;une piece mecanique et dispositif de mise en oeuvre du procede.
WO2011147749A1 (fr) Installation d&#39;usinage laser a fibre optique pour graver des rainures formant des amorces de rupture
FR2777359A1 (fr) Connexion d&#39;une fibre optique et d&#39;un guide d&#39;ondes optique par fusion
WO2019207239A1 (fr) Appareil et procédé pour fabriquer un objet tridimensionnel
BE1025341B1 (fr) Méthode pour structurer un substrat
EP3475742A1 (fr) Procédés et systèmes de fonctionnalisation optique d&#39;un échantillon en matériau semi-conducteur
EP0429368A1 (fr) Dispositif de focalisation d&#39;un faisceau lumineux permettant d&#39;obtenir une tache focale de forme allongée
EP4051444B1 (fr) Equipement et procédé de dépôt de particules par ondes de choc laser
FR2786117A1 (fr) Forme de micropoint forme par faisceau laser et procede de marquage de micropoints
WO2021213938A1 (fr) Systeme optique d&#39;usinage laser
FR3049847A1 (fr) Motif de decoupe d&#39;un appareil de decoupe d&#39;un tissu humain ou animal
FR3049848A1 (fr) Systeme optique de focalisation d&#39;un appareil de decoupe d&#39;un tissu humain ou animal
WO2024002600A1 (fr) Dispositif optique de balayage d&#39;un faisceau lumineux sur une pièce à usiner
EP4021677A1 (fr) Dispositif d&#39;usinage laser
EP4359194A1 (fr) Equipement d&#39;impression additive par laser mid ir
FR3024843A1 (fr) Dispositif d&#39;usinage par faisceau laser d&#39;un trou a conicite controlee
WO2022128926A1 (fr) Systeme et procédé de traitement de materiau par choc laser en régime de confinement dans un liquide
WO2020012137A1 (fr) Procede de nanostructuration de la surface d&#39;un materiau par laser; ensemble permettant de mettre en oeuvre ce procede
FR2654842A1 (fr) Dispositif de diminution de la divergence d&#39;un faisceau lumineux.
FR2995386A3 (fr) Appareil d&#39;eclairage

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190204

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20230630